光伏发电公司100MWp光伏农业一体化项目一期30MWp110kV升压站初步设计说明.pdf

卷册检索号2014－ A-01 包头市中利腾晖光伏发电公司白云区 100MWp光伏农业一体化项目一期 30MWp 110kV升压站初步设计说明书信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司《工程勘察证书》甲级 证书编号： 22720070010 《工程设计资质证书》甲级 证书编号： A151000523 二〇一四年十月批 准：陈云森审 核：赵志刚冷夏旭方志强李海鹏蒙 耀卢文强温玉邹其琦图纸目录序号 图 号 图 名 张数1 2014-A-01 说明书 1 本2 2014-A-02 电气主接线图 1 3 2014-A-03 电气总平面布置图 1 4 2014-A-04 短路电流计算结果及主要设备选择表 1 5 2014-A-05 110kV 出线间隔断面图 1 6 2014-A-06 110kV 母线间隔、母线 PT 间隔断面图 1 7 2014-A-07 110kV 主变进线间隔断面图 1 8 2014-A-08 35KV 开关室电气设备平剖面布置图 1 9 2014-A-9 站用电原理接线及站用电负荷统计 1 10 2014-A-10 站用变 0.4KV 屋内配电装置图 1 11 2014-A-11 升压站站区防雷保护范围图 1 12 2014-A-12 主控室及继电保护室二次设备平面布置图 1 13 2014-A-13 监控系统网络图 1 14 2014-A-14 主变压器保护配置 1 15 2014-A-15 直流系统图 1 16 2014-A-16 继电保护室直流系统设备选择 1 17 2014-A-17 系统继电保护配置 1 18 2014-A-18 远动化范围 1 19 2014-A-19 安全防范遥视系统布点 1 20 2014-A-20 总平面及交通运输布置图 1 21 2014-A-21 110KV 户外构架透视图 1 22 2014-A-22 升压站站区消防配置图 1 23 2014-A-23 主要设备材料清册 1 本目 录1 总的部分 . 21.1 概述 21.1.1 工程设计的主要依据 21.1.2 工程建设规模和设计范围 31.2 工程概述 .31.2.1 站址自然条件 31.2.2 环境影响评价结论 41.2.3 进出线走廊条件 41.2.4 工程地质、水文地质和水文气象条件 41.3 技术原则及存在问题 41.3.1 主要技术方案 41.3.2 主要经济指标 61.3.3 初步设计有关文件 62 电力系统 . 72.1 电力系统概述 72.2 建设规模 82.3 主要电气参数 93 电气部分 . 93.1 电气主接线 93.1.1 最终规模及分期建设情况 93.1.2 进出线回路数 93.1.3 变压器型式、接入方式 93.1.4 无功补偿容量、连接方式 . 103.1.5 中性点接地方式 . 103.2 短路电流计算及主要设备选择 . 103.2.1 短路电流计算依据及结果 . 103.2.2 主要电气设备选择原则和依据 . 103.2.3 导体和主要设备选择结果 . 113.3 绝缘配合及过电压保护 . 133.3.1 绝缘配合及过电压保护措施 . 133.3.2 电气设备防污措施 . 133.4 电气设备布置及配电装置 . 143.4.1 出线走廊、环境对电气布置的影响 . 143.4.2 电气总平面布置 . 143.4.3 配电装置型式选择及远近期配合措施 . 143.4.4 电气设备抗震措施 . 143.5 站用电及照明 . 143.5.1 站用电引接及接线方案 . 143.5.2 站用电负荷统计及变压器选择 . 153.5.3 站用配电装置布置及设备选型 . 153.5.4 照明检修电源供电方式 . 153.6 防雷接地 . 153.6.1 防雷保护方式 . 153.6.2 接地设计原则 . 163.7 电缆设施 . 163.7.1 电缆敷设方式 . 163.7.2 电缆防火和阻燃措施 . 164 二次系统 . . 174.1 系统继电保护及安全自动装置 . 174.1.1 一次系统概况 . 174.1.2 保护配置原则及方案 . 174.1.3 备用电源自动投切装置 . 184.1.4 系统通信 . 194.1.5 站内通信 . 204.2 系统调度自动化 . 214.2.1 调度关系 . 214.2.2 远动系统方案 . 214.2.3 光伏电站综合通信管理终端 . 224.2.4 内蒙电力调度数据网传输设备 . 234.2.5 包头地区电力调度数据网传输设备 . 234.2.6 二次系统安全防护 . 234.2.7 有功功率控制 . 244.2.8 无功功率及电压控制 . 254.2.9 远方电能量计量系统 . 254.2.10 安防视频监控系统 . 274.2.11 调度端二次配合 . 274.3 变电站自动化系统 . 274.3.1 管理模式 . 274.4 二次接线 . 284.4.1 升压站的测量和信号 . 284.4.2 防误闭锁功能 . 284.4.3 电流互感器与电压互感器主要配置 . 294.4.4 全站时钟同步系统 . 294.4.5 电气二次设备布置 . 294.4.6 二次电缆的防干扰措施 . 294.5 直流及不停电电源系统 . 304.5.1 直流电源 . 304.5.2 不停电电源系统 (UPS) . 304.6 元件保护及自动装置 . 314.6.1 升压变电站主要元件保护配置 . 314.6.2 主变压器保护 . 314.6.3 35kV 线路保护 314.6.4 35kV 站用变压器保护 314.6.5 35kV 动态无功补偿装置保护 324.6.6 35kV 母线保护 324.6.7 安全自动装置 . 324.7 电缆设施 . 324.7.1 站区电缆隧道、沟道布置 . 324.7.2 防火和阻燃措施 . 325 土建部分 . . 335.1 站区总布置与交通运输 . 335.1.1 站区总体规划 . 335.1.2 站区总平面布置 . 335.1.3 征地要求与分期建设 . 345.1.4 管沟布置 . 345.1.5 道路及场地处理 . 345.1.6 升压站主要技术经济指标 . 345.2 建筑 . 355.2.1 全站建筑物 . 355.2.2 生产建筑物 . 355.2.3 主要建筑材料 . 365.3 结构 . 365.3.1 设计主要技术依据 . 365.3.2 建筑结构 . 385.3.3 屋外配电装置构 ( 支 ) 架 . 385.3.4 全站建、构筑物的地基与基础 . 385.4 给排水 . 395.4.1 给水系统 . 395.4.2 排水系统 . 395.5 采暖通风及空气调节 . 395.5.1 气象条件 . 395.5.2 所区建筑物通风、空调 . 395.5.3 通风方案及设备选型 . 405.5.4 空调方案及设备选型 . 406 消防部分 . . 406.1 概述 . 406.1.1 消防设计范围及界限 . 406.1.2 消防设计主要原则 . 416.1.3 消防设计规范 . 416.1.4 消防给水 . 416.2 其他消防措施及消防供电 . 416.2.1 电气设施消防措施 . 416.2.2 采暖通风设施的防火 . 426.2.3 火灾报警及控制系统 . 426.2.4 消防供电 . 437 自然和社会环境 437.1 自然环境概况 . 437.1.1 地理位置 . 437.1.2 气象条件 . 437.1.3 主要污染源的分布及其污染物 . 437.1.4 执行的环境质量和排放标准 . 437.2 污染防治措施 . 447.2.1 生活污水处理设施 . 447.2.2 噪声源及防噪措施 . 447.3 绿化规划设计 . 447.3.1 站区绿化布置原则 . 447.3.2 站前区绿化方案 . 457.3.3 绿化规划面积 . 458 劳动安全卫生 458.1 概述 . 458.1.1 依据的现行规范、规程、规定 . 458.1.2 职业危害及防治措施 . 468.2 劳动安全卫生措施 . 468.2.1 防火防爆 . 468.2.2 防毒防化学伤害 . 468.2.3 防电伤防机械伤害 . 478.2.4 防暑防寒 . 478.2.5 防噪声 . 47包头市中利腾晖光伏发电有限公司白云区光伏农业一体化项目 110kV光伏升压站初步设计- - 2 1 总的部分1.1 概述1.1.1 工程设计的主要依据(1) 《包头市中利腾晖光伏发电有限公司白云区 100MWp光伏发电农业一体化项目接入系统》(2) 《包头市中利腾晖光伏发电公司白云区光伏发电一期 30MWp 项目接入系统设计评审意见》(3) 《设计委托书》(4) 《电力工程电气设计手册》(5) 《电力系统电气设备选择与实用计算》(6) 《 35～ 110kV 变电站设计规范 -GB50059-2011》(7) 《高压配电装置设计技术规程 -DL/T5352-2006》(8) 《导体和电器选择设计技术规定 -DL/T5222-2005》(9) 《火电厂与变电站设计防火规范 -GB50229-2006》(10) 《并联电容器装置设计规范 -GB50227-2008》(11) 《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程-DL/T5136-2001》(12) 《国家电网公司 十八项电网重大反事故措施》(13) 《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》(14) GB 50011-2010建筑物抗震设计规范(15) GB 50060-2008 3-110kV高压配电装置设计规范(16) GB 50016-2006建筑设计防火规范包头市中利腾晖光伏发电有限公司白云区光伏农业一体化项目 110kV光伏升压站初步设计- - 3 (17) GB 50057-2010建筑物防雷设计规范(18) GB 1094-1996 电力变压器(19) GB 11032-2010 交流无间隙金属氧化物避雷器(20) DL/T 621-1997 交流电气装置的接地(21) DL 5027-1993电力设备典型消防规范(22) DL/T 620-1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合1.1.2 工程建设规模和设计范围⑴ 工程建设规模 : 本期主变容量 1× 50MVA，远期主变容量 2× 50MVA，按照110/35kV 电压等级设计。本期 110kV进线 1 回，单母线接线；本期 35kV 出线 3 回，单母线接线，远期出线 7 回，单母线分段接线。本期装设 (10Mvar容性 +10Mvar 感性 )35kV 动态无功补偿装置 1套，远期按 2 套预留场地。⑵ 设计范围与分工a.所区内生产及辅助生产系统的设备安装， 土建工程及所区规划。b.110kV、 35kV 配电装置设计，架空出线设计至出线门型架止。c. 进所道路自所区大门至规划的道路的引接处为止。d.所区内防雷接地。1.2 工程概述1.2.1 站址自然条件包头市中利腾晖光伏发电有限公司白云区光伏农业一体化项目 110kV光伏升压站初步设计- - 4 包头市中利腾晖光伏发电有限公司白云区 100MWp 光伏发电农业一体化项目位于内蒙古自治区包头市白云鄂博矿区， 厂址在已建好的鲁能白云鄂博风电场北侧。站址东侧有 S211公路通过，距离站址约 680m。光伏项目场地南北长约 1900m，东西宽约 2100m，成不规则形状，总占地面积约为 2.33km2。通过收集资料及初步调查， 站址不压开采矿区， 且选定范围内无文物古迹、军事设施，适宜建太阳能光伏电站。1.2.2 环境影响评价结论拟建站址周围环境空气本底相对较好； 电站区域及四周无噪声敏感点，声环境质量现状良好。1.2.3 进出线走廊条件站区部分总体考虑了进出线走廊、 光伏板布置形式、 站址地形条件等各方面因素，进行统筹安排，统一布局。站区总体规划在满足生产要求的前提下，尽量减小占地面积。站区总体规划： 110kV出线向东南，光伏发电通过箱式变压器将电压升到 35kV后送出至升压站主变压器低压侧配电装置。电站主入口朝西南，进站道路由站区东侧 S211引接。1.2.4 工程地质、水文地质和水文气象条件包头市白云鄂博属于中温带半干旱大陆型季风气候，光照充足，热量丰富，昼夜温差大。项目区年平均气温 5.8 ℃，无霜期 90 天～120 天，年平均降水量约 257.0mm，多年平均风速 3.9m/s ，多年平均日照时数在 2500h～ 3350h 之间，太阳能资源丰富。1.3 技术原则及存在问题1.3.1 主要技术方案包头市中利腾晖光伏发电有限公司白云区光伏农业一体化项目 110kV光伏升压站初步设计- - 5 根据白云区 100MWp光伏发电农业一体化项目需求及发改委意见，包头市中利腾晖光伏发电有限公司白云区 100MWp光伏农业一体化项目一期 30MWp项目 110kV光伏升压站规模主变压器容量为 1×50MVA。 主变压器采用三相油浸有载调压电力变压器， 屋外布置。 110kV 出线 1 回，出线方向至东北， 110kV 线路至望海 220kV变 110kV侧。35kV 光伏出线 3 回。为尽可能地降低工程投资， 根据国家电网公司就变电所初步设计深度的有关要求及 110kV光伏升压站工程实际， 在初步设计阶段对电气的主接线、配电装置的布置和设备选型上进行了进一步设计优化。110kV 电气主接线为单母线接线，采用屋外布置方式， 110kV配电装置布置在站区北侧。35kV 电气主接线为单母线接线， 35kV配电装置采用屋内开关柜单列布置方式， 35kV配电装置在升压站中部，采用屋内开关柜单列布置。 35kV动态无功补偿装置布置在 35kV配电装置南侧，安装场地满足不同原理补偿装置对场地的要求。继电保护室布置在主控楼内。光伏升压站主控楼及附属建筑为单层砖混结构， 抗震设防烈度为8 度。本升压站采用微机监控的自动化系统，即将升压站的二次设备( 包括控制、保护、信号、测量、自动装置、远动终端等 ) 应用自动控制技术，微机及网络通信技术，经过功能的重新组合和优化设计，组成计算机的软硬件设备代替人工对变电站执行监控、保护、测量、运行操作管理， 信息远传及其协调的一种自动化系统。 本期监控系统容量配置按远景规模考虑，硬件配置按本期规模设置。本站本期采用少人值班的运行方式。 主控制室与继电保护室分开布置， 继电保护室按远景规模一次建成。 光伏站及升压站监控系统上包头市中利腾晖光伏发电有限公司白云区光伏农业一体化项目 110kV光伏升压站初步设计- - 6 位机布置在主控制室，主变保护柜，主变故障录波柜、 110kV母线保护屏、直流屏等布置于继电保护室， 35kV 光伏出线、 35kV站用备用变、 35kV 进线及 35kV站用变的测控保护装置及相应的电度表下放，安装在 35kV开关柜内。保护按《继电保护和安全自动装置设计技术规程》设置，主变压器、 35kV线路、 35kV动态无功补偿装置保护及 35kV母线保护等均采用微机型保护，主变压器采用主、后分开单独装置的微机型保护，设一套主保护和一套后备保护。光伏升压站系统通信方式为 OPGW光缆方式。本工程采用远动和监控系统综合考虑的方式， 升压站配置计算机监控系统一套， 为避免信息量的重复采集， 不设独立远动装置， 远动与监控共用数据采集系统，站内所有远动信息的采集与传输均由监控系统的远动工作站完成。光伏升压站主建筑物及辅助设施采用电暖器采暖， 主控制室及通信室装设空调， 35kV屋内配电装置室采用通风方案。1.3.2 主要经济指标序号 项目名称 单位 数量 技术经济指标1 概算总投资 万元 3363 2 无功补偿装置 万元 295.67 3 主建筑面积 m2 10125 4 站区内总建筑面积 m2 5 站区征地面积 m2 1.20 6 绿化面积 m2 120 7 进站道路征地面积 hm2 0.75 8 土石方量：挖方 填方 m3 m3 3000 6000 1.3.3 初步设计有关文件包头市中利腾晖光伏发电有限公司白云区光伏农业一体化项目 110kV光伏升压站初步设计- - 7 《包头市中利腾晖光伏发电有限公司白云区 100MWp光伏发电农业一体化项目接入系统》《包头市中利腾晖光伏发电公司白云区光伏发电一期 30MWp项目接入系统设计评审意见》。2 电力系统2.1 电力系统概述包头地区电网位于内蒙古电网的中部， 是内蒙古电网中最大的地区电网，西面以 1 回 500kV 线路 ( 坤德线 ) 与巴彦淖尔市德岭山 500kV变相连， 以 2 回 220kV线路 ( 吉祥 ~民胜双回 ) 同该市 220kV电网相连，东面以 2 回 500kV线路 ( 坤旗 I 、 II 回 ) 与旗下营 500kV变相连，以 3回 220kV线路 (美岱召牵引所 ~毕克齐牵引所线、土东线、土昭线 ) 同呼市电网相连， 南面以 2 回 500kV线路 ( 响高 I 、 II 回 )与响沙湾 500kV变相连， 以 3 回 220kV线路 ( 达麻 I 、 II 回、 达土线 ) 同达旗电厂相连。包头电网不仅承担本地区负荷供给的任务，而且承担着与呼市地区、鄂尔多斯地区以及巴彦淖尔地区联络的任务， 是内蒙古电网的重要组成部分。包头地区电网主要承担着包头市区及市属白云、 石拐两个矿区和九原区、土右、固阳、达茂四个旗县区的供电任务，是内蒙古电网的负荷中心。截止 2013 年底，包头地区电网发电装机（ 6MW及以上）容量 8165.01MW，包括：公用火力发电厂 8 座，总装机容量 4986MW，其中：包一电厂装机（ 1× 100MW+2× 125MW），包二电厂装机（ 2×200MW+2× 300MW） ， 包三电厂装机 （ 2× 300MW） ， 东华热电厂装机 （ 2× 300MW） ， 昆都仑电厂 （ 2× 300MW） ， 华电包头电厂装机 （ 2× 600MW） ，神华萨拉旗电厂（ 2× 300MW），普拉特（垃圾）电厂（ 3× 12MW）；